一种绿色环保的水性油墨及印刷工艺制造技术

本申请涉及印刷技术领域，具体公开了一种绿色环保的水性油墨及印刷工艺。绿色环保的水性油墨包括如下重量份数的组分：环氧改性聚氨酯乳液100

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保的水性油墨及印刷工艺


[0001]本申请涉及印刷
，更具体地说，它涉及一种绿色环保的水性油墨及印刷工艺。

技术介绍

[0002]油墨是用于印刷的重要材料，其连结料树脂、颜料、填料、助剂和溶剂等组成。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。挥发性有机化合物是由汽车尾气、涂料、印刷、石油产业等以及各类工厂中排放出来的挥发性有害成分。在印刷行业，油墨中的挥发性有机化合物主要是指油墨中的矿物油成分，当印刷完毕后，油墨在干燥的过程中，树脂和植物油成分能够在空气中氧化成膜，停留在印刷制品表面，而矿物油成分则会通过挥发排放至环境中，形成挥发性有机化合物。
[0003]已有的溶剂型油墨中有机溶剂易挥发，不但污染环境，还给行业工人带来了身体健康上的危害。因此，为了响应环保的号召，并减少对作业人员的危害，研究出一种具有低挥发性有机化合物挥发量的油墨具有十分重大的意义。

技术实现思路

[0004]为了减少印刷过程中可挥发性有机化合物的排放量，降低对环境的污染，本申请提供一种绿色环保的水性油墨及印刷工艺。
[0005]第一方面，本申请提供一种绿色环保的水性油墨，采用如下的技术方案：一种绿色环保的水性油墨，包括如下重量份数的组分：环氧改性聚氨酯乳液100
‑
120份；颜料5
‑
10份；助剂6
‑
10份；溶剂20
‑
30份；所述环氧改性聚氨酯乳液的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇混合，加入扩链剂Ⅰ反应得到聚氨酯预聚体，然后加入环氧树脂反应后，加入丙酮，降温后剪切分散，加入扩链剂Ⅱ扩链，即得环氧改性聚氨酯乳液。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请的油墨以环氧树脂为改性树脂，甲苯二异氰酸酯和聚醚二元醇为主要原料，制备环氧改性聚氨酯乳液，相比于已有的溶剂型油墨，本申请的油墨不含有毒有害物质，在使用过程中无挥发性有机化合物排放，是一种环境友好型油墨。并且，本申请的油墨还具有较好的耐摩擦性能和耐水、耐碱性能，可满足实际应用的要求。
[0007]优选的，所述环氧树脂的环氧值为0.2
‑
0.5mol/100g。
[0008]优选的，所述环氧树脂的环氧值为0.2mol/100g。
[0009]通过采用上述技术方案，环氧树脂环氧值的不同对环氧改性聚氨酯乳液的性能有较明显影响。当环氧值较低时，环氧树脂相对分子量较大，羟值较大，环氧树脂作为大分子扩链剂参与反应，使合成的乳液具有较大的交联密度。但是当环氧值过低时，聚合物大分子
支链之间相互缠绕，从而降低了乳液的贮藏稳定性，从而使得到的水性油墨容易出现沉淀现象。
[0010]优选的，所述环氧树脂的用量占甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇总重量的2
‑
8％。
[0011]优选的，所述环氧树脂的用量占甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇总重量的6％。
[0012]通过采用上述技术方案，环氧树脂的用量对油墨的性能会有较明显影响。随着环氧树脂用量的增加，水性油墨的耐水、耐碱、耐摩擦性能存在明显的先升高后降低的情况，具体为当环氧树脂用量占甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇总重量的2
‑
6％时，所得水性油墨的各项性能会有明显的升高，当超过6％时，油墨的各项性能又会有所降低。
[0013]优选的，所述扩链剂Ⅰ由2,2
‑
二羟甲基丙酸和1,4
‑
丁二醇按重量比(4
‑
5):1混合组成。
[0014]通过采用上述技术方案，2,2
‑
二羟甲基丙酸和1,4
‑
丁二醇共同组成的扩链剂可提高制得乳液的成膜性能，从而提高水性油墨的耐摩擦性能。在上述范围内，最终所得的水性油墨具有较好的耐摩擦性能。
[0015]优选的，所述扩链剂Ⅱ为乙二胺。
[0016]优选的，所述颜料由植物颜料和气相二氧化硅按重量比1:(0.2
‑
0.4)混合组成。
[0017]通过采用上述技术方案，以天然植物提取颜料作为主要染色物质，进一步降低了油墨的毒性，有助于保护环境。通过将植物颜料与气相二氧化硅按上述比例复配，提高了植物颜料的稳定性，且改善了植物颜料容易脱色的缺陷，从而提高了油墨的着色性能和着色的持久性。
[0018]第二方面，本申请提供一种绿色环保的印刷工艺，采用如下的技术方案：一种绿色环保的印刷工艺，包括以下步骤：基材预处理：去除基材表面的污染物；印刷：使用上述绿色环保的水性油墨对预处理后的基材进行印刷，烘干；固化：将印刷后的基材进行微波固化成膜，即得印刷成品。
[0019]通过采用上述技术方案，本申请的印刷方法过程简单，且过程中不会产生挥发性有机物，对环境友好，且不会对工作人员的身体健康带来危害。
[0020]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请采用环氧树脂对聚氨酯进行改性，得到环氧改性聚氨酯乳液，并将其作为主要连接料，最终制得的油墨在使用时无挥发性气体排放，是一种环境友好型油墨，有效降低了印刷过程对环境的污染；2、本申请采用天然植物提取颜料作为主要染色成分，在使用时无挥发性有机物产生，且通过复配气相二氧化硅，提高了植物颜料的稳定性，改善了植物颜料易脱色的缺陷，使制得的油墨具有较好的耐摩擦性能和稳定性；3、本申请的印刷工艺，步骤简单，且过程中不会产生挥发性有机化合物，是一种绿色环保的印刷工艺。
具体实施方式
[0021]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0022]本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售：
聚醚二元醇的分子量为400，型号为330HP；环氧树脂CYD
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014U的环氧值为0.105mol/100g；环氧树脂CYD
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0111的环氧值为0.210mol/100g；环氧树脂CYD
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128的环氧值为0.525mol/100g；环氧树脂E
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44的环氧值为0.43mol/100g。
[0023]环氧改性聚氨酯乳液的制备例制备例1一种环氧改性聚氨酯乳液，其制备步骤为：将3kg聚醚二元醇加入7kg的甲苯二异氰酸酯中，控制温度为75℃，反应40min，然后升温至80℃反应10min，控制温度为75℃，加入0.6kg 2,2
‑
二羟甲基丙酸反应30min，得到聚氨酯预聚体，加入0.1kg环氧树脂CYD
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014U(环氧值0.1mol/100g)，控制温度为70℃，反应30min，加入0.5kg丙酮后，冷却至40℃，在8000r/min下剪切分散20min，分散期间，每隔5min加入0.1kg水，然后加入0.2kg 1,4
‑
丁二醇，反应20min，即得环氧改性聚氨酯乳液。
[0024]制备例2
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4一种环氧改性聚氨酯乳液，与制备例1的不同之处在于，所使用的环氧树脂不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保的水性油墨，其特征在于，包括如下重量份数的组分：环氧改性聚氨酯乳液 100
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120份；颜料 5
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10份；助剂 6
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10份；溶剂 20
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30份；所述环氧改性聚氨酯乳液的制备方法为：将甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇混合，加入扩链剂Ⅰ反应得到聚氨酯预聚体，然后加入环氧树脂反应后，加入丙酮，降温后剪切分散，加入扩链剂Ⅱ扩链，即得环氧改性聚氨酯乳液。2.根据权利要求1所述的绿色环保的水性油墨，其特征在于，所述环氧树脂的环氧值为0.2
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0.5mol/100g。3.根据权利要求3所述的绿色环保的水性油墨，其特征在于，所述环氧树脂的环氧值为0.2mol/100g。4.根据权利要求1所述的绿色环保的水性油墨，其特征在于，所述环氧树脂的用量占甲苯二异氰酸酯与聚醚二元醇总重量的2
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫兵，
申请(专利权)人：上海赫宇印刷有限公司，
类型：发明
国别省市：